Главная / Обзоры / Для чего прошивается микроконтроллер и как это сделать.

Для чего прошивается микроконтроллер и как это сделать.

    Микроконтроллер и его популярные разновидности

Для начала определим, что такое микроконтроллер. Микроконтроллер – это микрочип или микросхема, которая предназначена для управления различными устройствами, имеющими возможность интеграции в них, то есть устройствах. Отличается от микропроцессора тем, что он более прост, но имеет внутри себя контакты вводов и выводов, таймеры, внутреннюю память и процессор.


    Появился первый патент микроконтроллера, который был выдан в 1971 году двум инженерам из компании Texas Instrumrnts. Затем фирма Intel и Motorola начали выпускать первые микроконтроллеры – это началось с 1976 года. В СССР впервые выпустили микросхему «Электроника НЦ» в 1979 году. 

Сегодня самыми популярными микроконтроллерами на производстве являются AVR-микроконтроллеры фирмы Atmel и PIC-микроконтроллеры фирмы Microchip. Часто ведут споры в интернет что лучше: PIC или AVR. На самом деле у каждого свои достоинства и недостатки и самое главное – это использовать те микроконтроллеры, в устройстве и принципах применения которых Вы лучше разбираетесь.

    Технология прошивки микроконтроллера

    Когда выбрана нужная марка и модель микроконтроллера по своим параметрам относительно сути поставленной задачи, будь то марки AVR, либо PIC, либо STM либо какая-то другая, стоит для начала собрать схему цепи на макетной плате, подсоединив все элементы правильно с точки зрения логики и работоспособности. Это удобно делать, применяя популярную программу Proteus, которую можно найти в сети. В Proteus можно наглядно собрать виртуальную модель схемы цепи и проверить ее работоспособность, а потом уже собрать подобную ей на макетной плате из физических элементов. Чтобы проверить работоспособность и видеть результат работы будущей схемы, которую реализуют потом на текстолите, в Proteus предусмотрено подключение готовой прошивки под конкретную модель микроконтроллера. Саму же прошивку следует ещё написать. 

    Для написания прошивки обычно используют один из двух языков программирования (или оба вместе, когда используют ассемблерные вставки в язык C): язык ассемблера и язык C. При написании кода прошивки и сборке схемы в Proteus, нужно найти в интернете так называемый «даташит» (datasheet) – лист с информацией по конкретной модели микроконтроллера, где указаны ценные данные, такие как например, описание, свойства, порты ввода-вывода в виде таблицы, электрические и температурные параметры по данной модели микроконтроллера. 

    Пишут прошивку для AVR часто в AVR Studio, а для PIC – в MPLab, либо других программных средах по вкусу, функционалу и удобству.

    Когда прошивка под конкретную модель микроконтроллера написана, и схема в Proteus собрана и работает, остается записать данную прошивку в сам физический микроконтроллер. Для этого используют специальное устройство, называемое «программатор». Существует множество программаторов: одни из них применимы только для PIC, другие только для AVR, но есть и такие, которые подходят и для того и для другого. Здесь стоит поискать хороший программатор. Сам же программатор с подключенным микроконтроллером подключают к компьютеру и прошивают в специальной программе. Для примера, можно взять программатор Pickit 3, предназначенный для прошивки PIC-контроллеров. Под него есть такая программа как PICkit3 Programmer Application. В ней-то и можно прошить PIC-контроллер.

    Применение прошитых микроконтроллеров

    Итак, микроконтроллер прошит и ошибок нет, иначе его стоит перепрошить заново, предварительно стерев в программе, как в примере выше PICkit3 Programmer Application. Его пора интегрировать в схему на текстолите, а точнее припаять. Для это используют паяльную станцию вместо обычного паяльника, которая с помощью высокой температуры так называемого фена вплавляет микроконтроллер на свое место на плате. Аналогичным образом он выплавляется оттуда, кстати говоря.

    Где же собственно применяют микроконтроллеры? Да много где: в микроволновых печах, холодильниках, различных автоматизированных системах управления, фотоаппаратах, плеерах, принтерах, 3D-принтерах, кнопочных телефонах и во многих других девайсах. Спектр применения очень широк.